[发明专利]一种基于时序数据的城乡过渡带的识别

说明书

本公开是关于一种基于时序数据的城乡过渡带的识别方法，所述方法包括：对时序数据进行格网化处理，并计算城镇化指标，得到每个格网内城镇化指标的时序曲线；划分城镇化指标时序曲线的基本类型，提取每个格网内时序曲线的多种曲线特征，并从中选取目标格网作为训练样本；使用训练样本，通过预设学习算法进行模型训练，并对所有格网进行分类；统计数据时序范围内每类格网发生地域属性改变的次数和类型，并逐个类型确定每个格网地域属性改变的两个时间节点；根据各个格网的时间节点，逐年筛选符合预设条件的格网，生成对应年份的城乡过渡带空间分布数据。通过该技术方案，能够快速、准确地获取长时间的城乡过渡带分布数据，是对现有方法的有益补充。

技术领域

本公开涉及地理信息处理技术领域，尤其涉及一种基于时序数据的城乡过渡带的识别方法。

背景技术

城乡过渡带作为城市和乡村之间一个相对独立的地域实体，受城镇化影响强烈，该区域经济得到快速发展的同时，也存在人口构成复杂、管理困难、生态环境脆弱等诸多问题，是城市可持续发展过程中需要重点关注的区域。因此，识别城乡过渡带空间范围成为基于该地域实体开展相关研究工作的数据基础。

距离阈值设定、突变检测和空间聚类是常用的城乡过渡带识别方法。距离阈值设定是依据经验将距中心城区或建成区一定距离的环状区域划定为城乡过渡带。这种方法具有较强的主观性和局限性，需要根据城市的规模和发展趋势调整阈值。突变检测方法通常基于某些与城镇发展程度高度相关的要素或指标，如人口密度、城市用地占比、土地利用信息熵等，在城乡空间梯度上表现出的过渡性质的特征寻找两个地域实体之间发生转换的突变点。还有部分研究利用社会经济要素在不同地域实体上分布的疏密程度差异，通过空间聚类方法识别城乡过渡带。然而仅仅基于空间维度特征识别城乡过渡带的方法，忽略了它的动态属性和时间维度特征，目前城乡过渡带识别的方法体系中缺少对城乡过渡带时间属性的探索以及基于时空维度结合的识别方法，可能导致城乡过渡带识别精度无法有效提升。

发明内容

为克服相关技术中存在的问题，本公开提供一种基于时序数据的城乡过渡带的识别方法。

根据本公开实施例的第一方面，提供一种基于时序数据的城乡过渡带的识别方法，所述方法包括：

对时序数据进行格网化处理，并计算城镇化指标，得到每个格网内城镇化指标的时序曲线；

划分城镇化指标时序曲线的基本类型，提取每个格网内时序曲线的多种曲线特征，并从中选取目标格网作为训练样本；

使用所述训练样本，通过预设学习算法进行模型训练，并对所有格网进行分类；

统计数据时序范围内每类格网发生地域属性改变的次数和类型，并逐个类型确定每个格网地域属性改变的两个时间节点；

根据各个格网的时间节点，逐年筛选符合预设条件的格网，生成对应年份的城乡过渡带空间分布数据。

在一个实施例中，优选地，所述时序数据包括可表征城镇化水平的多年连续不透水面数据，所述城镇化指标包括不透水面盖度，采用以下第一计算公式计算所述不透水面盖度：

其中，P_it为第i个格网中第t年的不透水面盖度，∑SI_it为第i个格网中第t年的不透水面面积之和，S₀为单个格网的格网面积。

在一个实施例中，优选地，所有格网的总面积采用以下判断标准确定：

V_max＜S₀＜U_min

其中，S₀为单个格网的面积，V_max为最大的村庄面积，U_min为最小的县城或市辖区的面积。